Astrónomos de la Universidad de Maryland y la Universidad Tecnológica de Michigan han inspeccionado una misteriosa fuente de rayos gamma de energía ultraalta conocida como LHAASO J2108+5157. Los resultados del estudio, publicado el 31 de agosto en el servidor de preimpresión arXiv, podrían ayudarnos a revelar la verdadera naturaleza de esta fuente.
Las fuentes que emiten radiación gamma con energías de fotones entre 100 GeV y 100 TeV se denominan fuentes de rayos gamma de muy alta energía (VHE), mientras que aquellas con energías de fotones superiores a 0,1 PeV se conocen como fuentes de rayos gamma de energía ultraalta (UHE). La naturaleza de estas fuentes aún no se comprende bien; por ello, los astrónomos buscan constantemente nuevos objetos de este tipo para caracterizarlos, lo que podría arrojar más luz sobre sus propiedades en general.
Un equipo de astrónomos dirigido por Sajan Kumar de la Universidad de Maryland decidió observar más de cerca una de esas fuentes de rayos gamma UHE denominada LHAASO J2108+5157. Se trata de una fuente puntual con una extensión inferior a 0,39 grados, que se sabe que está asociada con la nube molecular [MML2017]4607, ubicada a unos 10.700 años luz de distancia.
La observación anterior de LHAASO J2108+5157 no detectó contrapartes de rayos X y resultó que la fuente de rayos X más cercana es el binario eclipsante RX J2107.3+5202 con una separación de aproximadamente 0,3 grados. Dado que hasta el momento no se han detectado púlsares potentes ni restos de supernova en las proximidades de LHAASO J2108+5157, es difícil determinar el origen de su emisión de rayos gamma, ya que puede explicarse mediante modelos hadrónicos y leptónicos.
Por lo tanto, el equipo de Kumar observó LHAASO J2108+5157 con el Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) y el High-Altitude Water Cherenkov Observatory (HAWC) para arrojar más luz sobre los rayos gamma UHE emitidos.
Las observaciones no encontraron emisiones significativas cerca de la posición de LHAASO J2108+5158. Los astrónomos también realizaron un análisis espectral en la región circular con un radio de 0,09 grados alrededor de la posición de LHAASO J2108+5157, midiendo los límites superiores del flujo diferencial en energía de 1,0, 3,98 y 15,38 TeV, de acuerdo con estudios previos.
Los límites superiores obtenidos excluyen el modelo hadrónico y sugieren un origen leptónico de emisión desde unos pocos TeV hasta cientos de TeV. Sin embargo, los investigadores señalaron que recientemente se ha identificado una nueva nube molecular en las cercanías de LHAASO J2108+5157, lo que arroja más luz sobre el origen de la emisión de rayos gamma observada.
“La morfología de esta nueva nube se correlaciona altamente con la emisión de rayos gamma LHAASO J2108+5157 de hasta 2 GeV de Fermi-LAT y la emisión detectada por LHAASO. Esto hace que sea más probable que los rayos gamma se produzcan a través del canal hadrónico con moléculas nube como el principal objetivo de las partículas de rayos cósmicos aceleradas por PeVatrons no identificados”, concluyeron los astrónomos.
Agregaron que se requieren futuras observaciones mediante CTA y análisis en la banda de rayos X para comprender completamente la naturaleza de LHAASO J2108+5157.
Con información de arXiv
